RU2339810C1 - Gas generator on solid fuel for thermo-gas-chemical and vibrowave treatment of wells - Google Patents
Gas generator on solid fuel for thermo-gas-chemical and vibrowave treatment of wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339810C1 RU2339810C1 RU2007107967/03A RU2007107967A RU2339810C1 RU 2339810 C1 RU2339810 C1 RU 2339810C1 RU 2007107967/03 A RU2007107967/03 A RU 2007107967/03A RU 2007107967 A RU2007107967 A RU 2007107967A RU 2339810 C1 RU2339810 C1 RU 2339810C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charges
- channels
- gas
- gas generator
- combustion
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам (газогенераторам), предназначенным для термогазохимической и виброволновой обработок прискважинной зоны пласта (ПЗП), в том числе сопровождающихся гидроразрывом, высокотемпературными газами, выделяющимися при сгорании твердых топливных элементов (ТТЭ). Газогенераторы с такими зарядами могут использоваться в нефтегазовых загрязненных, низкодебитных и осложненных скважинах при интенсификации добычи нефти и газа. Их скрепляют в одну гирлянду специальной оснасткой и на каротажном кабеле опускают в интервал обработки продуктивного пласта. При этом эффективность устройств определяется не только количеством выделяющейся при сгорании ТТЭ энергии, но и временем горения элементов, а также величиной и градиентами давления газов, выделяющихся в зоне горения и воздействующих на ПЗП.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to devices (gas generators) designed for thermogaschemical and microwave processing of the borehole formation zone (PZP), including those accompanied by hydraulic fracturing, high-temperature gases released during the combustion of solid fuel cells (TFE). Gas generators with such charges can be used in oil and gas contaminated, low production and complicated wells for the intensification of oil and gas production. They are fastened into one garland with special equipment and lowered onto the wireline in the interval of processing the reservoir. At the same time, the efficiency of the devices is determined not only by the amount of energy released during the combustion of the thermoelectric fuel, but also by the burning time of the elements, as well as by the magnitude and pressure gradients of the gases released in the combustion zone and affecting the BCP.
Имеются аналоги заявляемого устройства. Например, известен газогенератор для воздействия на пласт давлением продуктов сгорания твердого топлива [1]. Небронированные заряды этого генератора с высокой начальной поверхностью горения и малой толщиной горящего свода имеют щели в топливной массе или многотрубчатые блочные элементы из смесевого твердого топлива. Он позволяет повысить градиент давления до величины, позволяющей оказывать достаточное воздействие на ПЗП. Однако продолжительность эффективного импульса давления, создаваемого при горении ТТЭ, незначительна. Это ограничивает его использование. Генератор не может создавать серию импульсов на ПЗП, которые расширят и углубят трещины в породах и окажут дополнительное воздействие на ПЗП.There are analogues of the claimed device. For example, a gas generator is known for exposing a formation to pressure of solid fuel combustion products [1]. The unarmored charges of this generator with a high initial combustion surface and a small thickness of the burning roof have slots in the fuel mass or multi-tube block elements made of mixed solid fuel. It allows you to increase the pressure gradient to a value that allows you to have a sufficient effect on the PPP. However, the duration of the effective pressure pulse generated during the combustion of the TFE is insignificant. This limits its use. The generator cannot create a series of pulses on the bottomhole zone, which will expand and deepen the cracks in the rocks and will have an additional effect on the bottomhole zone.
В патенте [2] описан газогенератор с детонационной системой инициирования трубчатых зарядов. Заряды имеют бронепокрытие по боковой поверхности и тонкостенную металлическую трубку в центральном канале. В трубке по всей ее длине проложен детонирующий шнур, соединенный с герметичным взрывным патроном. Этот генератор в течение достаточно короткого промежутка времени создает достаточно высокие давления и многочисленные трещины в породах.The patent [2] describes a gas generator with a detonation system for initiating tubular charges. The charges have armor plating on the side surface and a thin-walled metal tube in the central channel. A detonating cord connected to a sealed explosive cartridge is laid in the tube along its entire length. This generator for a sufficiently short period of time creates a sufficiently high pressure and numerous cracks in the rocks.
Устройство неспособно индуцировать какие-либо пульсации давления на ПЗП при сгорании ТТЭ, усиливающие эффект воздействия. Возможно также появление остатков бронепокрытия и частей металлической трубки в скважине после сгорания зарядов.The device is not able to induce any pressure pulsations on the PZP during the combustion of the thermoelectric fuel, which enhance the effect of exposure. It is also possible the appearance of residual armor plating and parts of a metal tube in the well after the combustion of charges.
Аналогичный газогенератор приведен в патенте [3]. В данном устройстве имеется одна или несколько групп воспламенительных элементов. Над ними или между ними располагаются ТТЭ с толстостенной металлической трубкой в канале, и их инициирование с последующим горением происходит от продуктов сгорания воспламенительных ТТЭ. Эффективный импульс давления, создаваемый газогенератором, регулируют от единиц до нескольких сотен миллисекунд.A similar gas generator is given in the patent [3]. This device has one or more groups of igniter elements. Above them or between them there are TFEs with a thick-walled metal tube in the channel, and their initiation with subsequent combustion occurs from the products of combustion of igniter TFEs. The effective pressure pulse generated by the gas generator is controlled from units to several hundred milliseconds.
Недостатки рассмотренного генератора те же. К тому же значительная масса металлических частей, оставляемых в скважине после ее обработки, ограничивает использование этого устройства.The disadvantages of the considered generator are the same. In addition, a significant mass of metal parts left in the well after processing, limits the use of this device.
Известен также бескорпусной секционный заряд для газодинамического воздействия на пласт [4]. Он включает узел воспламенения и пороховые секции заряда, изготовленные из составов, обеспечивающих горение в водной, водонефтяной и кислотной средах, а также оснастку, состоящую из деталей для сбора пороховых секций заряда, пропущенных через центральный канал каждой пороховой секции, и деталей, обеспечивающих стягивание пороховых секций вплотную друг к другу.Also known is a frameless charge for gas-dynamic stimulation of a formation [4]. It includes an ignition unit and powder charge sections made of compositions that provide combustion in aqueous, oil-water and acidic environments, as well as equipment consisting of parts for collecting powder charge sections passed through the central channel of each powder section, and parts that provide powder constriction sections close to each other.
Недостатком аналога является невозможность воздействия на ПЗП импульсами давления, а также наличие значительного количества металлических частей при относительно небольшой массе топлива. ТТЭ имеет недостаточную площадь кольцевого зазора между составной полой штангой и поверхностью канала пороховых секций заряда. При высоких температурах и давлениях продукты сгорания в канале могут разрывать пороховые секции заряда из-за превышения давления в полости ТТЭ над давлением снаружи.The disadvantage of the analogue is the impossibility of influencing the bottomhole zone with pressure pulses, as well as the presence of a significant number of metal parts with a relatively small mass of fuel. The TFE has an insufficient annular gap between the composite hollow rod and the channel surface of the powder sections of the charge. At high temperatures and pressures, the combustion products in the channel can rupture the powder sections of the charge due to the excess pressure in the cavity of the thermoelectric fuel cell over the pressure outside.
Общим для всех рассмотренных аналогов устройств является то, что они обеспечивают только термогазохимическую и барическую обработки ПЗП. Применительно к нефтегазовым скважинам такие воздействия приводят к образованию в горных породах остаточных трещин, разрушению образовавшихся в процессе предыдущей эксплуатации скважины водонефтяных барьеров, очистки ПЗП от продуктов химической реакции, песчаных и глинистых частиц, расплавлению асфальтосмолопарафиновых отложений. Снижаются также коэффициенты вязкости и поверхностного натяжения нефти на границе с водой.Common to all considered analogs of devices is that they provide only thermogasochemical and baric processing of PZP. As applied to oil and gas wells, such effects lead to the formation of residual cracks in the rocks, the destruction of water-oil barriers formed during the previous operation of the well, the cleaning of the bottomhole formation zone from chemical reaction products, sand and clay particles, and the melting of asphalt-resin-paraffin deposits. The coefficients of viscosity and surface tension of oil at the border with water are also reduced.
Однако эффективность обработок скважин можно заметно повысить, если дополнительно осуществить также высокочастотное виброволновое воздействие (ВВВ) на продуктивные пласты. ВВВ сопровождается проникновением упругих волн в ПЗП с выделением внутренней энергии напряженного состояния пород в виде вторичного акустического излучения. Первичные упругие волны в совокупности с этим излучением существенно влияют на эти породы, на физико-химические свойства флюидов и т.п. В конечном итоге образуются дополнительные микротрещины и каналы, снижается степень неоднородности ПЗП, улучшаются фильтрационные характеристики пластовой жидкости, уменьшается вязкость нефти и происходят другие, благоприятные для увеличения добычи нефти процессы.However, the efficiency of well treatments can be significantly increased if, in addition, a high-frequency vibrating microwave (BBB) effect on productive formations is also carried out. The BBB is accompanied by the penetration of elastic waves into the PZP with the release of the internal energy of the stressed state of the rocks in the form of secondary acoustic radiation. Primary elastic waves in conjunction with this radiation significantly affect these rocks, the physicochemical properties of fluids, etc. Ultimately, additional microcracks and channels are formed, the degree of heterogeneity of the bottomhole formation zone decreases, the filtration characteristics of the reservoir fluid improve, the viscosity of the oil decreases, and other processes favorable for increasing oil production occur.
Устройство для термогазохимической обработки продуктивного пласта, осуществляющее дополнительно и высокочастотное ВВВ, описано в аналоге [5]. Газогенератор, состоящий из устройства для сборки и гирлянды ТТЭ, создает такое воздействие за счет вибрационного режима горения отдельных цилиндрических канальных зарядов. Вибрационный режим сопровождается периодическими волнами давления, возникающими в заполненных жидкостью полостях каналов каждого из них. Эти упругие волны проникают в ПЗП на ближнее расстояние от скважины. При значительной интенсивности ВВВ дополнительно в породах возникает гидроразрыв при более низких давлениях. Он еще больше увеличит притоки нефти за счет создания магистральных каналов по месту перфорационных отверстий в скважине.A device for thermogasochemical treatment of a productive formation, which additionally carries out a high-frequency BBB, is described in the analogue [5]. A gas generator, consisting of a device for assembly and a TTE garland, creates such an effect due to the vibrational combustion mode of individual cylindrical channel charges. The vibrational regime is accompanied by periodic pressure waves that occur in the fluid-filled cavities of the channels of each of them. These elastic waves penetrate into the bottomhole formation zone at a close distance from the well. With a significant intensity of explosives, additional fracturing occurs in the rocks at lower pressures. It will further increase oil inflows by creating main channels at the site of perforations in the well.
Однако устройство не позволяет осуществлять регулируемое низкочастотное ВВВ на пласт, сопровождаемое упругими волнами значительной интенсивности. Эти волны распространяются на более дальние расстояния от скважины. Они также должны усиливать притоки нефти.However, the device does not allow for an adjustable low-frequency explosive on the formation, accompanied by elastic waves of significant intensity. These waves propagate further distances from the well. They should also increase oil inflows.
Известен аналогичный рассмотренному выше заряд для обработки пласта, состоящий из цилиндра, с расположенным в нем центральным и радиальными сквозными каналами [6]. При его горении также обеспечивается комплексная обработка пласта за счет термогазохимического и виброволнового воздействий на ПЗП. Отличие от предыдущего устройства заключается в том, что дополнительно осуществляется солянокислая обработка, причем соляная кислота получается из самого топлива при взаимодействии имеющегося в продуктах сгорания хлористого водорода с водой.A charge similar to the one considered above for processing a formation is known, consisting of a cylinder with central and radial through channels located in it [6]. During its combustion, complex formation treatment is also provided due to thermogasochemical and vibro-microwave effects on the bottomhole zone. The difference from the previous device lies in the fact that hydrochloric acid treatment is additionally carried out, moreover, hydrochloric acid is obtained from the fuel itself by the interaction of the hydrogen chloride present in the combustion products with water.
Заряд, как и предыдущий аналог, не позволяет создать низкочастотную составляющую импульсов давления на ПЗП, которые могут проникать на более дальние расстояния от скважины, увеличивая притоки нефти.The charge, like the previous analogue, does not allow you to create a low-frequency component of pressure pulses at the bottomhole formation zone, which can penetrate further distances from the well, increasing oil inflows.
В качестве прототипа выбран газогенератор на твердом топливе с регулируемым импульсом давления для стимуляции скважин [7]. Он включает пороховые трубчатые бронированные заряды и грузонесущий геофизический кабель с элементами крепления конструкции. При этом количество небронированных трубчатых зарядов относительно бронированных определено по формулам.A solid fuel gas generator with an adjustable pressure pulse for stimulation of wells was selected as a prototype [7]. It includes powder tube armored charges and a load-bearing geophysical cable with structural fasteners. The number of unarmored tubular charges relative to the armored is determined by the formulas.
При горении зарядов, входящих в состав этого газогенератора, возникают пульсации давления на фоне общего повышения давления в скважине. Пульсации дополнительно способствуют увеличению эффективности термогазохимической обработки ПЗП за счет разрушения стенок трещин и кольматантов знакопеременными нагрузками. При горении зарядов в целом их продолжительность изменяется от нескольких сотых до нескольких десятых долей секунды.During the combustion of the charges that make up this gas generator, pressure pulsations occur against the background of a general increase in pressure in the well. Pulsations additionally contribute to an increase in the efficiency of thermogasochemical treatment of PZP due to the destruction of the walls of cracks and colmatants with alternating loads. When burning charges in general, their duration varies from several hundredths to several tenths of a second.
Недостатки прототипа следующие. Частоту пульсаций давления свыше 50 герц при такой конструкции газогенератора получить не представляется возможным. Тем более, что газогенератор не позволяет осуществить высокочастотное ВВВ на ПЗП, например, при частотах свыше одного килогерца. Добавим, что, согласно [8], максимальный отклик ПЗП на воздействие упругими колебаниями с соответствующим увеличением притоков находится, предположительно, в избирательном низкочастотном режиме 20...300 Гц, а значительное увеличение относительной скорости фильтрации жидкости, также связанной с притоками, происходит при наложении волнового поля при частотах 3...10 кГц. Очевидно, что необходимо иметь устройство, создающее интенсивное ВВВ при указанных частотах. Кроме этого, при большом диаметре ТТЭ в скважине могут находиться остатки грузонесущего геофизического кабеля, бронепокрытия и металлических частей конструкции. В целом конструктивное оформление газогенератора громоздкое.The disadvantages of the prototype are as follows. It is not possible to obtain a pressure pulsation frequency of more than 50 hertz with such a gas generator design. Moreover, the gas generator does not allow for the implementation of high-frequency BBB at the PZP, for example, at frequencies above one kilohertz. We add that, according to [8], the maximum response of the PPP to the action of elastic vibrations with a corresponding increase in inflows is presumably in the selective low-frequency mode of 20 ... 300 Hz, and a significant increase in the relative rate of fluid filtration, also associated with the inflows, occurs at applying a wave field at frequencies of 3 ... 10 kHz. Obviously, it is necessary to have a device that creates an intense BBB at the indicated frequencies. In addition, with a large diameter of the thermoforming element in the well, there may be the remains of a load-bearing geophysical cable, armored coating and metal parts of the structure. In general, the design of the gas generator is cumbersome.
Задачей заявляемого изобретения является разработка газогенератора на твердом топливе для более эффективной термогазохимической и виброволновой обработок скважин при более упрощенной конструкции устройства.The objective of the invention is the development of a gas generator for solid fuel for more effective thermogaschemical and microwave treatment of wells with a more simplified device design.
Поставленная задача решается следующим образом. В газогенераторе на твердом топливе для термогазохимической и виброволновой обработки скважин с цилиндрическими пороховыми трубчатыми зарядами, в том числе воспламенительным или воспламенительными, и грузонесущим тросом с элементами крепления конструкции, заряды имеют различные диаметры центральных круглых каналов. Отношение длин всех каналов, или частей длин этих каналов, не соединенных с наружной цилиндрической поверхностью зарядов, например, с помощью поперечных сквозных каналов и/или щелей, к диаметрам указанных каналов равно (20-40):1. Между зарядами и/или в самих зарядах предусмотрены проходы для выпуска продуктов сгорания из каналов зарядов. Проходы представляют собой кольцевые зазоры между зарядами, открывающиеся после начала их горения, и/или сквозные каналы в зарядах. Содержание наполнителя-стабилизатора горения к общей массе заряда составляет не более 1,5%.The problem is solved as follows. In a solid fuel gas generator for thermogasochemical and microwave processing of wells with cylindrical powder tube charges, including igniter or igniter, and a load-carrying cable with structural fasteners, charges have different diameters of the central circular channels. The ratio of the lengths of all channels, or parts of the lengths of these channels, not connected to the outer cylindrical surface of the charges, for example, using transverse through channels and / or slots, to the diameters of these channels is (20-40): 1. Between the charges and / or in the charges themselves, passages are provided for the release of combustion products from the charge channels. Passages are annular gaps between charges, opening after the start of their burning, and / or through channels in the charges. The content of the filler stabilizing combustion to the total mass of the charge is not more than 1.5%.
Наличие центральных круглых каналов или частей длин этих каналов с несколькими диаметрами (при одинаковых наружных диаметрах) приводит к тому, что достигается поочередное сгорание зарядов при одновременном воспламенении по всем их поверхностям. Именно при таком сгорании ТТЭ, а также при указанных для них соотношениях длин всех каналов или частей длин этих каналов к диаметрам указанных каналов и количестве не более 1,5% стабилизатора горения будет иметь место ВВВ на пласт.The presence of central circular channels or parts of the lengths of these channels with several diameters (with identical external diameters) leads to the fact that successive combustion of charges is achieved with simultaneous ignition on all their surfaces. It is during such combustion of the thermoelectric fuel, as well as for the ratios of the lengths of all channels or parts of the lengths of these channels to the diameters of these channels and the amount of not more than 1.5% of the combustion stabilizer that are indicated, BBB will occur on the formation.
При соотношении длин к диаметрам менее 20 и любом количестве стабилизатора ВВВ не произойдет. При соотношении более 40 заряды будут разрываться из-за запирания потока в канале (давление в канале будет существенно превышать давление снаружи).With a ratio of lengths to diameters of less than 20 and any amount of stabilizer BBB will not occur. At a ratio of more than 40, the charges will burst due to the blocking of the flow in the channel (the pressure in the channel will significantly exceed the pressure outside).
Заряд газогенератора может также иметь устройство его инициирования с последующим горением, состоящее из воспламенительного или взрывного в защитной оболочке патрона, в том числе соединенного с детонирующим шнуром, размещенным в канале заряда. Патрон может находиться внизу газогенератора и срабатывать от взрывной машинки.The gas generator charge may also have a device for its initiation with subsequent combustion, consisting of an igniter or explosive cartridge in the containment shell, including a cartridge connected to a detonating cord placed in the charge channel. The cartridge can be located at the bottom of the gas generator and fire from an explosive machine.
В качестве ТТЭ газогенератора могут использоваться различные виды баллиститных порохов, в том числе и переделочных артиллерийских, а также смесевые твердые топлива. Для уменьшения вероятности разрушения последних от воздействия распирающих канал продуктов сгорания ТТЭ наружная цилиндрическая поверхность должна быть забронирована.Various types of ballistic gunpowders, including rework artillery, as well as mixed solid fuels, can be used as a TFE of a gas generator. To reduce the likelihood of the latter breaking down due to the impact of the combustion products bursting through the channel of the fuel cell, the outer cylindrical surface should be reserved.
Одним из элементов крепления грузонесущего троса может являться составная полая штанга, изготовленная из прочного материала. Штанга должна обеспечивать свободный выход продуктов сгорания из канала ТТЭ через кольцевой зазор между ней и поверхностью канала каждого из зарядов. Полость штанги предназначена для монтажа электрических проводов к измерительной аппаратуре и/или к инициатору.One of the fastening elements of the load-carrying cable may be a composite hollow rod made of durable material. The rod should provide free exit of combustion products from the TFE channel through the annular gap between it and the channel surface of each of the charges. The cavity of the rod is designed for mounting electrical wires to the measuring equipment and / or to the initiator.
Предлагаемый газогенератор собирается на устье скважины и показан на фиг.1. Он представляет собой гирлянду из верхних и нижних небронированных снаружи канальных воспламенительных зарядов 9 и 14 с соответствующими нагревательными элементами 7 и 15 (нихромовыми проволочками накаливания), расположенных между ними зарядов 12 и 13 с разными диаметрами центральных каналов, и устройства для сборки.The proposed gas generator is collected at the wellhead and is shown in figure 1. It is a garland of upper and lower channel igniter charges 9 and 14, unarmoured from the outside, with corresponding heating elements 7 and 15 (nichrome glow wires), charges 12 and 13 with different diameters of the central channels located between them, and a device for assembly.
Воспламенительные заряды имеют радиальные сквозные каналы, так как отношение длины канала к его диаметру более 40. Другие заряды, имеющие большие диаметры, - без таких каналов. Монтаж газогенератора осуществляют на грузонесущем тонком стальном тросе 11, покрытом полихлорвиниловой оболочкой с элементами крепления конструкции - втулкой 1, скобой 2, стаканом 3 с болтом 4, верхними и нижними алюминиевыми крышками 5 и 17, верхними и нижними полиэтиленовыми обоймами 6 и 16 и такими же втулками между зарядами 10, стержнем 18 и гайкой с шайбой 19.Ignition charges have radial through channels, since the ratio of the channel length to its diameter is more than 40. Other charges having large diameters are without such channels. Installation of the gas generator is carried out on a load-bearing thin steel cable 11, covered with a polyvinyl chloride sheath with structural fasteners - sleeve 1, bracket 2, glass 3 with bolt 4, upper and lower aluminum covers 5 and 17, upper and lower polyethylene clips 6 and 16, and the same bushings between the charges 10, the rod 18 and the nut with the washer 19.
Собранный на устье скважины газогенератор опускают в заданный интервал на геофизическом кабеле. Для срабатывания газогенератора по кабелю и подсоединенным к нему электрическим проводам 8 на нагревательные элементы 7 и 15 подают переменный ток 220 В. При этом от раскаленных нихромовых проволочек загораются сначала воспламенительные заряды 9 и 14, а от них сгорающие 12 и 13.The gas generator assembled at the wellhead is lowered into a predetermined interval on a geophysical cable. To trigger the gas generator through the cable and the electric wires 8 connected to it, an alternating current of 220 V is supplied to the heating elements 7 and 15. At the same time, igniter charges 9 and 14 light up from the burning nichrome wires, and from them burn 12 and 13.
В случае использования патрона и детонирующего шнура также сначала загорается воспламенительный заряд, а затем сгорающие. Воспламенение зарядов во всех случаях происходит практически мгновенно по всем поверхностям и осуществляется параллельными слоями. Исключение может быть только при небольших диаметрах зарядов и малых глубинах скважин, когда движение фронта горения по поверхности зарядов при их воспламенении несколько растянуто во времени.In the case of using a cartridge and a detonating cord, an igniter charge is also first lit up, and then burning. Ignition of charges in all cases occurs almost instantly on all surfaces and is carried out in parallel layers. An exception can be only with small diameters of charges and small depths of wells, when the movement of the combustion front over the surface of the charges during their ignition is somewhat stretched in time.
Горение ТТЭ в комплексе сопровождается повышением давления в скважине. Продукты их сгорания совместно с нагретой скважинной жидкостью и газообразными продуктами ее разложения через перфорационные отверстия проникают в ПЗП.В прилегающих к скважине породах происходит термогазохимическая обработка пласта. Возникновение вибрационного горения зарядов с высокочастотными волнами давления в полостях каналов каждого из них (диапазон частот от килогерц до десятков килогерц) сопровождается проникновением упругих волн, усиливающих воздействие на пласт.Combustion of solid fuel cells in the complex is accompanied by an increase in pressure in the well. The products of their combustion, together with the heated well fluid and the gaseous products of its decomposition through the perforations penetrate into the bottomhole formation zone. Thermogaschemical treatment of the formation occurs in the rocks adjacent to the well. The occurrence of vibrational combustion of charges with high-frequency pressure waves in the cavities of the channels of each of them (frequency range from kilohertz to tens of kilohertz) is accompanied by the penetration of elastic waves that enhance the effect on the formation.
Наличие нескольких зарядов с разными диаметрами каналов способствует увеличению общей продолжительности высокочастотного вибрационного режима горения и соответствующего ВВВ по сравнению с зарядами, имеющими одинаковые диаметры каналов. Это связано с тем, что волны давления, связанные с акустическими волновыми явлениями в полостях каналов ТТЭ, возникают при строго определенных диаметрах этих каналов, которые увеличиваются и достигаются по мере их горения. Одновременно с увеличением продолжительности ВВВ наличие нескольких каналов у ТТЭ газогенератора приводит к общему падению интенсивности волн.The presence of several charges with different diameters of the channels contributes to an increase in the total duration of the high-frequency vibrational combustion regime and the corresponding explosive in comparison with charges having the same channel diameters. This is due to the fact that pressure waves associated with acoustic wave phenomena in the cavities of the TFE channels arise at strictly defined diameters of these channels, which increase and are achieved as they burn. Simultaneously with the increase in the duration of the explosive attack, the presence of several channels in the TFE of the gas generator leads to a general decrease in the wave intensity.
Поочередное сгорание отдельных зарядов с разными диаметрами каналов, сначала с тонким сводом топлива, а затем - с более толстыми, сопровождается резкими падениями давления на фоне общего его повышения. В результате возникают интенсивные пульсации давления (амплитуды до нескольких мегапаскалей, частоты порядка нескольких десятков герц - нескольких сотен герц), которое дополняет ВВВ на ПЗП.The sequential combustion of individual charges with different diameters of the channels, first with a thin fuel arch, and then with thicker ones, is accompanied by sharp drops in pressure against the background of its general increase. As a result, intense pressure pulsations arise (amplitudes of up to several megapascals, frequencies of the order of several tens of hertz - several hundred hertz), which complements the BBB in the PZP.
Именно такая совокупность высоких и низких частот обеспечивает более эффективное по сравнению с прототипом комплексное вибровоздействие на ПЗП в ближней к скважине зоне, а также в более дальних областях. Оно способствует возникновению высокотемпературного гидроразрыва ПЗП при более низких уровнях давления. В горных породах и флюидах происходят различного рода изменения, усиливающие притоки.It is this combination of high and low frequencies that provides more effective than the prototype integrated vibration impact on the bottomhole formation zone in the zone closest to the well, as well as in more distant areas. It contributes to the occurrence of high-temperature hydraulic fracturing at lower pressure levels. Various types of changes occur in the rocks and fluids, which increase the inflows.
При этом можно регулировать частотные составляющие ВВВ. Например, если низкочастотную составляющую надо повысить, то берут ТТЭ с небольшими различиями по толщине свода топлива. Если количество импульсов необходимо увеличить, то соответственно возрастает и количество ТТЭ с разными диаметрами каналов.In this case, it is possible to adjust the frequency components of the BBB. For example, if the low-frequency component needs to be increased, then the FCF is taken with small differences in the thickness of the fuel vault. If the number of pulses needs to be increased, then the number of TFEs with different channel diameters also increases.
На фиг.2 показана расчетная кривая давление-время в скважине при горении зарядов с тремя разными диаметрами каналов. Стрелки (три участка) показывают интервалы времени, в течение которого появлялись высокочастотные упругие волны давления максимальной интенсивности, проникающие в пласт.Figure 2 shows the calculated pressure-time curve in the well during the combustion of charges with three different diameters of the channels. The arrows (three sections) show the time intervals during which high-frequency elastic pressure waves of maximum intensity appear, penetrating the formation.
Для сравнения на фиг.3 приведена достоверная кривая, зарегистрированная при срабатывании газогенератора в скважине с той же массой зарядов, имеющих одинаковые каналы. Участок с высокочастотными упругими волнами обозначен стрелками. Видно увеличение продолжительности высокочастотных режимов горения, а также появление резко выраженных низкочастотных режимов в конце горения зарядов в первом случае.For comparison, figure 3 shows the reliable curve recorded when the gas generator was triggered in the well with the same mass of charges having the same channels. The section with high-frequency elastic waves is indicated by arrows. One can see an increase in the duration of high-frequency combustion modes, as well as the appearance of pronounced low-frequency modes at the end of the combustion of charges in the first case.
Одновременно газогенератор более прост в исполнении по сравнению с прототипом. Вместо достаточно толстого грузонесущего кабеля используют тонкий трос, который сгорает от действия высоких температур при горении ТТЭ, не имеющих бронирующих покрытий. Наличие толстого кабеля не позволило бы создать высокочастотного ВВВ, так как он демпфировал бы акустические волны давления, возникающие при вибрационном горении ТТЭ. Сгорают и остальные комплектующие оснастки - небольшие алюминиевые и полиэтиленовые детали. При этом количество твердых остатков от газогенератора в скважине после ее обработки будет значительно меньше по сравнению с прототипом.At the same time, the gas generator is simpler to perform than the prototype. Instead of a sufficiently thick load-carrying cable, a thin cable is used, which burns out from the action of high temperatures during the combustion of a fuel cell, which does not have armor coatings. The presence of a thick cable would not allow the creation of a high-frequency BBB, since it would damp the acoustic pressure waves arising from the vibrational combustion of the thermoelectric fuel. The remaining components of the equipment burn out - small aluminum and polyethylene parts. In this case, the amount of solid residue from the gas generator in the well after its treatment will be significantly less compared to the prototype.
Предлагаемую конструкцию газогенератора можно успешно использовать для обработки скважин при различных геолого-технических условиях.The proposed design of the gas generator can be successfully used for processing wells under various geological and technical conditions.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР №1704513 А1, 5 кл. Е21в 43/263. Устройство для воздействия на пласт давлением продуктов сгорания твердого топлива. Сухоруков Г.И., Беляев Б.М. и др. Заявл.03.05.1988. Зарегистрировано 08.09.1991.1. USSR Copyright Certificate No. 1704513 A1, 5 cells. E21v 43/263. A device for impacting a formation by pressure of solid fuel combustion products. Sukhorukov G.I., Belyaev B.M. et al. Claim 03.03.1988. Registered September 8, 1991.
2. Патент РФ №2018508. С1, МПК 5 С 5/00. Твердотопливный скважинный газогенератор. Крощенко В.Д., Колясов С.М. и др. Заявл. 02.01.90. Опубл. 30.08.94. Бюл. №16.2. RF patent No. 2018508. C1, IPC 5 C 5/00. Solid fuel well gas generator. Kroshchenko V.D., Kolyasov S.M. et al. 01/02/90. Publ. 08/30/94. Bull. No. 16.
3. Патент РФ №20047744. С1, МПК 6 Е21В 43/11, 43/26. Устройство для воздействия на пласт. Гайворонский И.Н., Крощенко В.Д. и др. Заявл. 23.03.92. Опубл. 10.11.95. Бюл. №31.3. RF patent No. 20047744. C1, IPC 6 ЕВВ 43/11, 43/26. Device for stimulating the formation. Gaivoronsky I.N., Kroshchenko V.D. et al. 03/23/92. Publ. 11/10/95. Bull. No. 31.
4. Патент РФ №2183740. С 1, МПК7 Е21В 43/263. Заряд бескорпусной секционный для газодинамического воздействия на пласт. Падерин М.Г., Газизов Ф.М. и др. Заявл. 22.08.2001. Опубл. 20.06.2002.4. RF patent No. 2183740. C 1, IPC 7 Е21В 43/263. Sectional uncharged charge for gas-dynamic impact on the formation. Paderin M.G., Gazizov F.M. et al. 08/22/2001. Publ. 06/20/2002.
5. Патент РФ №2151282. МПК7 Е21В 43/45. Устройство для термогазохимической обработки пласта. Пивкин Н.М., Пелых Н.М. и др. Заявл. 08.02.1999. Опубл. 20.06.2000. Бюл. №17.5. RF patent №2151282. IPC 7 Е21В 43/45. Device for thermogasochemical treatment of the reservoir. Pivkin N.M., Pelykh N.M. et al. 02/08/1999. Publ. 06/20/2000. Bull. Number 17.
6. Патент РФ №2176728 МПК7 Е21В 43/45, 43/27. Способ обработки продуктивного пласта и заряд. Балдин А.В., Новоселов Н.И. и др. Заявл. 27.12.2000. Опубл. 10.12.2001. Бюл. №34.6. RF patent №2176728 IPC 7 Е21В 43/45, 43/27. The method of processing the reservoir and charge. Baldin A.V., Novoselov N.I. et al. 12/27/2000. Publ. 12/10/2001. Bull. Number 34.
7. Патент РФ №2175059 С2, МПК7 Е21В 43/263. Газогенератор на твердом топливе с регулируемым импульсом для стимуляции скважин. Крощенко В.Д., Грибанов Н.И., Гайворонский И.Н. и др. Заявл. 06.10.1999. Опубл. 20.10.2001 - прототип.7. RF patent No. 2175059 C2, IPC 7 Е21В 43/263. Solid fuel gas generator with adjustable pulse for stimulation of wells. Kroshchenko V.D., Gribanov N.I., Gaivoronsky I.N. et al. 10/06/1999. Publ. 10/20/2001 - a prototype.
8. Дыбленко В.П., Камалов Р.Н. и др. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия. - М.: ООО «Недра Бизнесцентр». 2000. С.14, 20.8. Dyblenko V.P., Kamalov R.N. and others. Improving the productivity and resuscitation of wells using vibrating microwave exposure. - M .: Nedra Business Center LLC. 2000. P. 14, 20.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007107967/03A RU2339810C1 (en) | 2007-03-02 | 2007-03-02 | Gas generator on solid fuel for thermo-gas-chemical and vibrowave treatment of wells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007107967/03A RU2339810C1 (en) | 2007-03-02 | 2007-03-02 | Gas generator on solid fuel for thermo-gas-chemical and vibrowave treatment of wells |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007107967A RU2007107967A (en) | 2008-09-10 |
| RU2339810C1 true RU2339810C1 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=39866564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007107967/03A RU2339810C1 (en) | 2007-03-02 | 2007-03-02 | Gas generator on solid fuel for thermo-gas-chemical and vibrowave treatment of wells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2339810C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471973C2 (en) * | 2011-02-10 | 2013-01-10 | Николай Михайлович Пелых | Device operating on solid fuel and used for well treatment, and its application method |
| RU2817448C1 (en) * | 2023-07-29 | 2024-04-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Exothermic method of removing asphalt-resin-paraffin sediments in tubing |
-
2007
- 2007-03-02 RU RU2007107967/03A patent/RU2339810C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471973C2 (en) * | 2011-02-10 | 2013-01-10 | Николай Михайлович Пелых | Device operating on solid fuel and used for well treatment, and its application method |
| RU2817448C1 (en) * | 2023-07-29 | 2024-04-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Exothermic method of removing asphalt-resin-paraffin sediments in tubing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007107967A (en) | 2008-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2311529C2 (en) | Solid-fuel gas generator for oil and gas well treatment | |
| US6158511A (en) | Apparatus and method for perforating and stimulating a subterranean formation | |
| US6817298B1 (en) | Solid propellant gas generator with adjustable pressure pulse for well optimization | |
| US6776256B2 (en) | Method and apparatus for generating seismic waves | |
| RU2344282C2 (en) | Borehole cyclic generator of compression pulses and method of pay permeability increase | |
| RU2312981C2 (en) | Method for reservoir penetration and treatment | |
| RU111189U1 (en) | POWDER PRESSURE GENERATOR | |
| US6732799B2 (en) | Apparatus for stimulating oil extraction by increasing oil well permeability using specialized explosive detonating cord | |
| RU2495999C1 (en) | Method and device for oil and gas well operation intensification (versions) | |
| RU2204706C1 (en) | Method of treatment of formation well zone and device for method embodiment | |
| RU2339810C1 (en) | Gas generator on solid fuel for thermo-gas-chemical and vibrowave treatment of wells | |
| RU2401385C2 (en) | Solid-fuel gas generator for coal bed degassing | |
| RU2242600C1 (en) | Gas generator on solid fuel for well | |
| RU2493352C1 (en) | Device and method for thermal gas-hydrodynamic oil and gas formation fracture (versions) | |
| RU2385420C1 (en) | Gas generator for degasification of coal bed | |
| RU118350U1 (en) | POWDER PRESSURE GENERATOR | |
| RU2460873C1 (en) | Powder generator of pressure and method for its implementation | |
| RU2311530C1 (en) | Device with gun-powder charge for well stimulation and method therefor | |
| RU2175059C2 (en) | Solid-fuel gas generator with controllable pressure pulse for stimulation of wells | |
| RU2485307C1 (en) | Gas-dynamic formation fracturing method | |
| RU2282026C1 (en) | Thermogaschemical well stimulation method with the use of coiled tubing | |
| RU2730058C1 (en) | Well pressure generator | |
| RU2261990C2 (en) | Method for applying thermogas-dynamic action to bed and solid fuel charge for above method implementation | |
| RU2092682C1 (en) | Method of treating reservoir with liquid combustible-oxidizing compound | |
| RU2592910C1 (en) | Device and method of thermo-gas-hydro-depression wave fracturing of productive formations for development of hard-to-recover reserves (versions) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200303 |